L'Universo sarebbe permeato da un flusso continuo di massa negativa

La massa negativa potrebbe prendere il posto di materia ed energia oscure per spiegare l'Universo.

hubble_radiazione-idrogeno
Per spiegare l'Universo, materia oscura e energia oscura potrebbero non servire più: una nuova ipotesi riporta in primo piano una vecchia conoscenza, la massa negativa.|ESA/Hubble & NASA, ESO/ Lutz Wisotzki et al.

I modelli teorici che spiegano la nascita, la struttura e l'evoluzione del nostro Universo "ci parlano" del 4% di tutto ciò che costituisce il Cosmo. Il restante 96% lo supponiamo fatto di materia oscura (21%) e di energia oscura (75%): due "cose" del tutto sconosciute, che non per nulla chiamiamo "oscure", e che abbiamo ipotizzato per spiegare effetti gravitazionali su larga scala che vediamo accadere, ma che non sappiamo giustificare altrimenti. Siamo talmente convinti di questo "stato delle cose" che già appare su molti libri di scuola.

 

Ogni tanto emerge però qualche voce di dissenso. Adesso, per esempio, è la volta di uno studio pubblicato su Astronomy and Astrophysics, che ipotizza l'esistenza di qualcosa di completamente diverso e rivoluzionario che potrebbe spiegare il tutto in modo differente. Secondo questa ipotesi «materia ed energia oscura sono unificate in un "fluido" che possiede un tipo di "gravità negativa", che respinge tutto ciò che c'è attorno», afferma Jamie Farnes (astrofisico di Oxford), autore dello studio.

 

universo, gravità, materia oscura, energia oscura, massa negativa, gravità negativa
Questa è la nostra attuale idea dell'Universo, che sarebbe composto in questo modo: materia ordinaria (la "nostra") 4% + materia oscura (ignota) 21% = 25% (circa) dell'Universo. Tutto il resto è ancora più misterioso: è energia oscura.

 

Il tensore di creazione. La possibilità che possa esistere una massa negativa (da non confondere con l'antimateria) non è un'idea nuova: era già stata presa in considerazine, e anche scartata, perché si era giunti alla conclusione che con il trascorrere del tempo il materiale "negativo" dovesse diventare meno denso a mano a mano che l'Universo si espandeva, riducendo la sua influenza, ma ciò è in contrasto con le osservazioni. Queste ultime, infatti, suggeriscono che l'azione dell'energia oscura (o di qualunque altra cosa agisca allo stesso modo) non si dirada nel tempo.

 

Jamie Farnes si presenta però con un nuovo protagonista: il tensore di creazione, che darebbe vita in continuazione a masse negative, per compensare la diminuzione di densità.

 

universo, gravità, materia oscura, energia oscura, massa negativa, gravità negativa
Per spiegare i moti delle stelle nelle regioni periferiche delle galassie abbiamo ipotizzato un ruolo per la materia oscura, ma adesso si torna a parlare di massa e gravità negativa. | Shutterstock

La nuova ipotesi propone anche una spiegazione al fenomeno degli "aloni di materia oscura" che circonderebbero le galassie: la gran parte delle galassie ruota infatti in un modo che rende necessaria la presenza di un qualcosa che le tenga insieme, appunto l'alone invisibile di materia oscura.

 

Nella cornice della sua ipotesi, Farnes ha elaborato un modello computerizzato che utilizza le proprietà della massa negativa per sostituire la materia oscura, ottendo risultati che rispettano le osservazioni.

 

Non è fantascienza. L'esistenza di "masse negative" suona un po' inverosimile, quasi fantascientifico, ma in effetti non è una cosa poi così strana: masse negative hanno già un ruolo teorico in diversi ambiti scientifici, e alcune ricerche di laboratorio hanno anche generato particelle che si comportano come se avessero massa negativa. Tuttavia, la nuova ipotesi crea molte nuove domande: ma come sempre accade, la ricerca non finisce qui, anzi inizia qui.

 

10 Dicembre 2018 | Luigi Bignami